D类音频功率放大器的环路设计

文章摘要：由式(3)、（4）可得出这个环路的单位增益频率为：图5所示的为放大器内部环路信号，VE为积分器的输出波形，VT为振荡器的输出波形，这两个三角波互相穿通，输出改变方向。为了使这个音频功率放大器能够正常工作，这个振荡器三角波的幅度应该比积分器输出三角波的幅度大，更为准确性的说是振荡器三角波的斜率应该比误差三角波的斜率大，否则就会出现发散的现象：由图4可知，输入积分器电容的电流为反馈电流Ifb和输入电流Iin之和。输入信号为零的情况，如图5(a)所示，反馈电流Ifb交替注入积分器电容里，积分器输出三角波的斜率为：当有一个正输入信号电流注入这个环路时，积分器输出三角波的下降沿的斜率变的更大，上升沿的斜

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由式(3)、（4）可得出这个环路的单位增益频率为：

图5所示的为放大器内部环路信号，VE为积分器的输出波形，VT为振荡器的输出波形，这两个三角波互相穿通，输出改变方向。为了使这个音频功率放大器能够正常工作，这个振荡器三角波的幅度应该比积分器输出三角波的幅度大，更为准确性的说是振荡器三角波的斜率应该比误差三角波的斜率大，否则就会出现发散的现象：

由图4可知，输入积分器电容的电流为反馈电流Ifb和输入电流Iin之和。输入信号为零的情况，如图5(a)所示，反馈电流Ifb交替注入积分器电容里，积分器输出三角波的斜率为：

当有一个正输入信号电流注入这个环路时，积分器输出三角波的下降沿的斜率变的更大，上升沿的斜率变的更小，如图5(b)所示，输出信号的占空比开始发生变化。

当输入信号的电流Iin等于反馈信号的电流Ifb时，音频功率放大器的调制深度是100％，误差三角波VE的下降沿的斜率大约是没有输入信号时斜率的两倍，整个环路收敛和稳定性的标准是：

在这个环路系统中，仅存在一个极点。

系统环路中包含一个极点，环路的稳定性标准是在增益为0dB时，电路的相位裕度大于60°。也可以在这个环路系统中引入一个LPH零点来创建一个二阶环路，与一阶环路系统相比，二阶环路系统在音频带宽内具有更高的增益，因此将会在音频范围内具有更好的THD性能和PSRR性能。

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